Gigacasting đang là cơn thịnh nộ
trong giới sản xuất ô tô. Và trong khi Tesla có
lồng ghép thuật ngữ này - liên quan đến áp lực rất lớn, cao
máy đúc khuôn nhôm đục lỗ khung xe và
cơ thể mặc đồ trắng - công nghệ phần lớn đã áp dụng vào
Trung hoa đại lục. Hiện nay các nhà sản xuất ô tô khác, bao gồm cả Toyota, đang để mắt tới
quá trình.
Việc áp dụng ngày càng tăng của
mô-đun gigacasting nhôm và các bộ phận kết cấu chủ yếu là
được thúc đẩy bởi nhu cầu ngăn chặn sự gia tăng liên tục của phương tiện
trọng lượng, nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng
cho xe điện chạy pin. Thực hiện đúng, gigacasting có thể
về mặt lý thuyết cắt giảm chi phí sản xuất trên mỗi đơn vị bằng cách loại bỏ
hàn hàng chục bộ phận cơ thể bằng cách đúc một mô-đun duy nhất. Nhưng
phần lớn cuộc trò chuyện bỏ qua những rào cản cơ bản trong
triển khai công nghệ.
Những gigacasting khổng lồ này
(còn được gọi là megacastings) mang lại chi phí khởi động ban đầu rất lớn, có thể
có vấn đề biến dạng trong kim loại, thay đổi sửa chữa va chạm
khả năng và yêu cầu kiểm tra cuối dây chuyền trên diện rộng
quét. Và đó chỉ là sau khi đặt hàng một chiếc xe khổng lồ được chế tạo riêng
thiết bị, di chuyển nó vào vị trí và tìm ra cách để
thực hiện hiệu quả các quá trình tính khí thất thường.
Vậy tại sao lại được thành lập
các nhà sản xuất ô tô và nhà cung cấp trong ngành vẫn theo đuổi những giấc mơ lớn này
đi kèm với những cơn gió ngược lớn? Chuyên gia casting có đủ không?
giải pháp kỹ thuật cho các vấn đề vận hành đã biết? Và đang nhìn
đi sâu vào trường hợp sử dụng xe, hệ thống ADAS có thể ngăn chặn
có đủ tai nạn để bù đắp cho những vật đúc không thể sửa chữa này không?
Câu trả lời đơn giản: Không phải
về các bộ phận, đó là về nhà máy lắp ráp. Và nó không phải
về những thay đổi về vật liệu và phương pháp đối với nền tảng của
phương tiện, nhưng bản thân các quá trình sáng tạo đang ở dưới
sự biến đổi. Và nó không phải về nhà máy chính xác
triển khai, nhưng làm thế nào để có thể kích hoạt một quy trình làm việc hoàn toàn mới cho
năng suất được cải thiện.
Khi nhìn vào thị trường
chia sẻ các loại thép tiên tiến, máy dập của các thành phần đó, và
tỷ lệ chuyển đổi trong các kịch bản áp dụng, S&P Global Mobility
dự báo 15% đến 20% số tem trắng toàn thân truyền thống (BIW)
vào năm 2030 có thể gặp rủi ro từ các gigacasting này. gầm xe
các bộ phận thường chiếm khoảng 50% vỏ BIW của xe,
và phần dưới mềm mại này là mục tiêu trọng tâm của gigacasting.
Chuyên môn trong các nhà cung cấp,
thiết kế nhà máy và cấu hình phương tiện đều đang thay đổi. Như một
Kết quả là, thời đại giao thông vận tải đang tiến gần đến sự gián đoạn
Xương sống của ngành công nghiệp ô tô: dây chuyền lắp ráp.
Quy trình dây chuyền lắp ráp
như chúng ta biết nó đã tồn tại suốt 110 năm với tư cách là nhà vô địch không thể tranh cãi của
sản xuất khối lượng lớn. Các thành phần có thể được lắp ráp phụ
ngoại tuyến, tia laser có thể quét từng bộ phận để có độ chính xác về kích thước và
một bu lông thậm chí có thể chứa tất cả dữ liệu đo lường từ những yêu cầu nghiêm ngặt.
thử nghiệm hệ truyền động. Nhưng bản thân dây chuyền lắp ráp đã phát triển thành
hấp thụ những cải tiến này. Không có cuộc cách mạng về hiệu quả lắp ráp
đứng ra đe dọa mô hình tuyến tính — cho đến tận bây giờ. người máy,
tự động hóa, công nghiệp 4.0 và blockchain đều có tác động đến
hiệu quả, nhịp độ và mạng lưới hỗ trợ của lắp ráp hiện đại
cây.
Các OEM đang hướng tới
gigacasting không phải là một phần thành phần mà là một sự thay đổi về cách họ
toàn bộ thế giới hoạt động. Việc cấu hình lại điệu nhảy đã chơi
đằng sau những bức tường nhà máy sẽ thay đổi mãi mãi nền kinh tế bên trong
ô tô. Cho dù đúc góc hay mảnh đơn lẻ, cho dù
gigacast hoặc gigapress, sự thay đổi trong cách các phương tiện kết hợp với nhau là
trên ngành công nghiệp. Xây dựng nút sẽ thay thế tuyến tính,
những nút thắt sẽ nảy sinh và tan biến, và một cái gì đó hoàn toàn mới
sẽ được sinh ra.
Nguồn: S&P Global
Di động
©2023 S&P Toàn cầu
Di động
Gigacasting và
Trung hoa đại lục
Sự trỗi dậy của nhôm
gigacasting trong lĩnh vực ô tô của Trung Quốc đại lục, đặc biệt là cho
phương tiện sử dụng năng lượng mới (NEV), được thúc đẩy bằng cách giảm trọng lượng và
nhu cầu hiệu quả. Quyết định giữa chuỗi cung ứng thuê ngoài và
sản xuất nội bộ làm tăng tính bền vững và mối quan tâm về chi phí.
Theo S&P Global
Di chuyển, sản xuất xe điện nhẹ ở Trung Quốc đại lục
dự kiến sẽ đạt tổng cộng 19 triệu chiếc mỗi năm vào năm 2030
— khẳng định vững chắc đất nước là quốc gia dẫn đầu toàn cầu về xe điện
ngành. Hiện nay, Trung Quốc đang tìm cách gây ảnh hưởng đáng kể trong
gigacasting trên toàn cầu.
Làm điều này sẽ trao quyền
các nhà sản xuất xe điện ở Trung Quốc đại lục áp dụng nhiều vật liệu nhôm hơn cho
chế tạo thân xe và nâng cao khả năng chi trả của nó. Do đó,
nó có thể kích thích tăng trưởng hơn nữa trong thị trường xe điện trong suốt
khu.
Một sự thay đổi lớn gần đây theo hướng
mô-đun gigacasting nhôm và các bộ phận cấu trúc đã được nhìn thấy
với ET5 của NIO và Zeekr 009 của Geely - cả hai đều có tính năng
sàn phía sau bằng nhôm gigacasting một mảnh. Trong khi đó, Xpeng
G6 không chỉ nổi bật với mặt trước nguyên khối bằng nhôm siêu đúc
khoang, bao gồm tháp chống sốc phía trước và các bộ phận bên, nhưng
cũng là một tầng phía sau đơn mảnh. Hai mô-đun này được tách biệt
đúc bằng cách sử dụng hai bộ máy ép siêu tốc 7,000 tấn của Tập đoàn LK
máy móc.
Không giống như gigacasting của Tesla
mô hình sản xuất – đặc trưng bởi cách tiếp cận nội bộ liên quan đến
đầu tư đáng kể vào lĩnh vực xanh vào các cơ sở gigacasting
liền kề với xưởng lắp ráp cuối cùng - những nhà sản xuất ô tô này
gigacasting thuê ngoài cho các nhà cung cấp cấp 1, tạo ra sự mới mẻ
sự hợp tác. Sự thay đổi này hứa hẹn thu được lợi ích bằng cách
phân bổ trách nhiệm giữa các OEM và nhà cung cấp cấp 1 để
cùng phát triển công nghệ đồng thời giảm thiểu rủi ro
liên quan đến các khoản đầu tư trả trước đáng kể và tiềm năng
vi phạm bằng sáng chế nhạy cảm Có thể nói, thách thức như cỗ máy
tính khả dụng và tranh chấp kỹ thuật vẫn còn, có thể gây ra tiếng gầm gừ
những sự hợp tác trong tương lai.
Ở Trung Quốc đại lục
mô hình, đằng sau hậu trường, sự chuẩn bị rộng rãi tích hợp những điều này
các mô-đun gia công đáng kể từ gigacasting vào cơ thể
dây chuyền lắp ráp. Trong vài tháng qua, một số hợp tác
đã được công bố - bao gồm cả quan hệ đối tác giữa Seres và
Wencan, Human Horizon EV và Tuopu, và Li Auto với thông tin chưa được tiết lộ
nhà cung cấp cấp 1, trong số những nhà cung cấp khác.
Sự phổ biến ngày càng tăng của
cách tiếp cận thuê ngoài để gigacasting cũng là điều hiển nhiên, vì nó
cho phép các nhà sản xuất ô tô bỏ qua các khoản đầu tư trả trước đáng kể
cần thiết để xây dựng các cơ sở gigacasting của riêng họ.
Một sự tốn kém
đánh bạc?
Phân tích chi phí-lợi ích
gigacasting phải dựa trên việc đạt được đủ tốt
tỷ suất lợi nhuận lần đầu và duy trì ở mức đủ, nhưng không
quá nhiều, số lượng đơn đặt hàng cho cùng một bộ phận. Khi so sánh
gigacasting đến dập thép thông thường hoặc khâu nhôm,
Tuy nhiên, S&P Global Mobility vẫn đánh giá đơn giá cho một
sàn sau bằng nhôm nguyên khối, đúc nguyên khối là hợp lệ.
Để hợp lý hóa
chuỗi sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất cấp 1
các nhà cung cấp gigacasting có tiềm năng hợp nhất các đơn đặt hàng từ
nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM), do đó tránh được tình trạng dư thừa
đầu tư vào máy gigacasting. Tuy nhiên, thời gian ngừng hoạt động để
chuyển đổi công cụ trên một máy gigacasting, thường nặng vài
tấn, có thể kéo dài từ vài giờ đến vài ngày — chắc chắn sẽ làm giảm
tỷ lệ sử dụng và năng suất.
Dựa trên trước đây của chúng tôi
phân tích một máy truyền tải lực ép 6,000T điển hình cho
chế tạo mô-đun sàn phía sau, công suất tối đa hàng năm của nó là
ước tính khoảng 100,000 đến 150,000 chiếc, với thời gian chu kỳ từ 120 đến
150 giây mỗi mảnh, hoạt động 16-20 giờ mỗi ngày cho tối đa 300
ngày làm việc trong năm, giả sử tỷ suất lợi nhuận là 90%. Dụng cụ thường xuyên
những thay đổi cho các bộ phận khác nhau trên cùng một máy gigacasting sẽ
tiếp tục giảm những con số sản lượng này.
Để có một ví dụ cụ thể,
Gigafactory của Tesla ở Lingang Thượng Hải được trang bị ba hoặc
bốn bộ thiết bị gigapress của IDRA, đặc biệt dành riêng cho
đúc sàn sau liền khối cho Model Y. Tối đa
năng lực sản xuất cho mẫu xe này ước tính có thể đạt tới
600,000 đơn vị mỗi năm, xét theo quy mô của gigapress
các đơn vị.
Sơ đồ của Tesla
Model 3 (trái) và Model Y toàn thân màu trắng, so sánh truyền thống và hiện đại.
lắp ráp gigacast. Model 3 bao gồm 171 miếng kim loại, trong khi
Cấu trúc phía sau gigacast Model Y mới chỉ cần hai miếng
kim loại và ít hơn 1,600 mối hàn.
Nguồn ảnh: Tesla
Tuy nhiên, Tesla đã quyết định không tham gia
sử dụng công nghệ gigapress cho Model 3 hoàn toàn mới được sản xuất tại
Trung Quốc, được ra mắt vào tháng XNUMX. Trái ngược với các báo cáo trước đó,
mẫu xe này không có sàn sau bằng nhôm nguyên khối, cũng như không có
nó kết hợp với một tấm gầm gigacasted nguyên khối lớn hơn.
Như vậy, chúng tôi khẳng định rằng
chỉ có một số lượng đáng kể các máy gigacasting mới có thể hoạt động hiệu quả
duy trì chuỗi cung ứng gigacasting thuê ngoài. Tại sao vậy?
Xem xét khối lượng đầu ra tối đa bị giới hạn ở mức 150,000
chiếc mỗi năm, rõ ràng là năng lực hiện tại không thể
hỗ trợ một chương trình bổ sung cho các tập Model 3. Quá trình đúc lớn
khán đài đã kín chỗ và không còn đất trống
nguồn lực hoặc kế hoạch đầu tư thêm để mở rộng nội bộ
công suất tại nhà máy Lingang của Tesla, ít nhất là ở thời điểm hiện tại.
Rào cản tới
gigacasting
Làm thế nào các OEM và nhà cung cấp có thể
tích hợp công nghệ gigacasting với body shop truyền thống
quá trình? Như Elon Musk đã lưu ý, việc thực hiện nó phức tạp hơn
'máy tạo ra máy' hơn là sản phẩm cuối cùng
chính nó.
Việc sản xuất một
máy gigacasting đòi hỏi phải đầu tư vài tháng,
dành riêng cho cả việc sản xuất và tinh chỉnh tỉ mỉ, cho đến khi
máy đạt được mức độ tin cậy và ổn định phù hợp
cho đầu ra nhất quán. Không thể phủ nhận những quá trình này
sử dụng nhiều lao động và đòi hỏi phải có một lượng lớn lao động chuyên môn
kiến thức. Hiện nay có một số công ty,
(bao gồm LK Group, Buhler, Yizumi, Haitan và UBE), có khả năng
sản xuất máy gigacasting Do đó, cái mới được phát hiện
công suất gigacasting không thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng
nhu cầu sử dụng xe điện.
Cũng có những vấn đề với
quản lý sản xuất tại các phân xưởng. Mảnh đơn Megacasted
máy móc tạo cơ hội cho các OEM giảm đáng kể
sự hiện diện của máy móc, robot và lao động chân tay trong
cây thân xe truyền thống. Tuy nhiên, việc thực hiện hai
hệ thống sản xuất riêng biệt - xưởng sản xuất thân xe truyền thống
sử dụng quá trình dập và hàn, và mô hình gigacast
có ít quy trình gia công hơn nhưng cần có băng tải mới
hệ thống để xử lý khối lượng vật liệu đáng kể - đại diện cho một
sự thỏa hiệp thực dụng ở thời điểm hiện tại.
Sau đó cầu xin
câu hỏi làm thế nào để cải tạo hoặc xây dựng lại hiện có một cách có lợi
dây chuyền sản xuất để kết hợp các thành phần gigacasting thuê ngoài.
Những phương pháp như vậy vẫn chưa được chứng minh và cho đến nay vẫn chưa được chứng minh. Trong khi
có khả năng chế tạo một phần kết cấu gầm xe
các thành phần, gigacasting không loại trừ sự cần thiết của tất cả
quá trình dập và hàn trong xưởng thân xe.
Ứng dụng của báo chí
lực trong các máy megacasting đã làm tăng đáng kể
tranh luận. Đúc nhôm áp suất cao thông thường
liên quan đến lực ép dưới 4,000 tấn.
Tuy nhiên, Tesla đã nâng cao
ante với sự đổi mới đột phá vào năm 2019 để sử dụng gigacasting
để chế tạo phần sàn phía sau của Model Y - sử dụng
lực từ 6,000 đến 9,000 tấn. Tesla cũng vậy
được cho là gần như có thể chết với gần như toàn bộ
gầm xe điện nguyên vẹn.
Các OEM Trung Quốc hiện nay
siêng năng phấn đấu để tái tạo thành công của Tesla với gigacasting
máy có lực ép ngày càng cao; có
báo cáo thậm chí còn ghê gớm hơn 12,000 và 16,000 tấn
máy móc.
Trong khi megacasting cơ thể
phần có thể không mang lại lợi nhuận ngay lập tức, có một
quyết tâm tập thể trong ngành để duy trì cam kết
cho đến khi tương lai cách mạng đến. Trong khi việc sử dụng
megacasting để sản xuất các bộ phận cơ thể có thể đòi hỏi một con đường dài để
hoạt động có lãi, ngành cam kết phát triển hoạt động này
công nghệ vì nó có khả năng suy nghĩ lại truyền thống
chuỗi cung ứng và sản xuất.
Tuy nhiên, S&P
Global Mobility nhìn thấy nhiều trở ngại phía trước, bao gồm cả những thách thức
liên quan đến số lượng máy gigacasting, vấn đề mới nảy sinh
trong quản lý sàn nhà máy, nhu cầu tìm kiếm giải pháp thay thế
giải pháp kỹ thuật và nhiều hơn nữa.
Các nhà cung cấp và OEM nên
hãy xem xét những trở ngại này khi đánh giá tầm nhìn chiến lược
phù hợp với những câu hỏi tuyển chọn này.
ĐỂ BIẾT THÊM VỀ XE
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
TÍNH NĂNG VÀ CÔNG NGHỆ
ĐIỂM CHUẨN
NHÀ CUNG CẤP EV LOOMING
LẮC RA
TRUNG QUỐC VÀ GIGACASTING
(yêu cầu phụ)
MEGACASTING VÀ
TƯƠNG LAI (yêu cầu phụ)
Bài viết này được xuất bản bởi S&P Global Mobility chứ không phải bởi S&P Global Ratings, một bộ phận được quản lý riêng của S&P Global.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: http://www.spglobal.com/mobility/en/research-analysis/gigacasting-the-hottest-trend-in-car-manufacturing.html
